一種耐硫化氫腐蝕的異型鋼管及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及異型鋼管【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種耐硫化氫腐蝕的異型鋼管及其制備方法；化學(xué)成分按重量百分比如下：碳0.18％-0.28％、硅0.12％-0.26％、錳0.8％-1.5％、鉻0.95％-1.2％、鉬0.62％-0.78％、鈦0.01％-0.02％、磷0.008％-0.012％、硫0.002％-0.004％、錸0.06％-0.18％、氮0.002％-0.004％、鋁0.02％-0.05％、稀土0.2％-0.5％，鎳+釩+鈮0.1％-0.28％，其余為鐵。本發(fā)明的耐硫化氫腐蝕的異型鋼管成本低、具有良好的組織穩(wěn)定性、冷熱加工性。
【專利說明】一種耐硫化氫腐蝕的異型鋼管及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及異型鋼管【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種耐硫化氫腐蝕的異型鋼管及其制備方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 異型鋼管是一種具有中空截面的長條鋼材，廣泛用于汽車、火車、飛機(jī)、輪船以及 航天發(fā)射器等構(gòu)造部件、機(jī)械零部件、石油化工、地質(zhì)鉆探、紡織機(jī)械、無線電通訊、醫(yī)療衛(wèi) 生、竣工等各個領(lǐng)域。
[0003] 油井管的H2S應(yīng)力腐蝕問題是近年來國內(nèi)、外許多油田面臨的一大課題，從油井管 材料的角度看，普通的油井管顯然不能滿足實(shí)際使用要求，尤其是我國的四川油田和長慶 等油田的某些區(qū)域以及美國、加拿大一些油田，由于地質(zhì)結(jié)構(gòu)中蘊(yùn)含有大量的硫化氫氣體。 這種氣體水溶液呈酸性并且具有一定的腐蝕性，尤其是在具有高溫以及腐蝕性氣體含量較 高的條件下腐蝕性更強(qiáng)。硫化氫氣體的存在不僅產(chǎn)生全面腐蝕，還會產(chǎn)生氫致開裂和應(yīng)力 腐蝕開裂，在C02和C1-的環(huán)境下更加劇局部腐蝕，從而降低了材料的使用壽命，產(chǎn)生了巨 大的經(jīng)濟(jì)損失。
[0004] 目前所用的低合金鋼在H2S腐蝕性能方面均難達(dá)到良好的使用性能，一般低合金 Cr、Mo鋼雖然具有一定的耐腐蝕性能，但鋼中Cr、Mo所導(dǎo)致的脆硬傾向使其冷彎和焊接性 能較差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)中的異型鋼管耐H2S腐蝕性能差、冷彎 和焊接性能差的技術(shù)不足，提供一種耐H2S腐蝕性能優(yōu)良、冷彎和焊接性能好的耐硫化氫腐 蝕的異型鋼管及其制備方法。
[0006] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
[0007] -種耐硫化氫腐蝕的異型鋼管，化學(xué)成分按重量百分比如下：碳0. 18% -0. 28%、 硅 0· 12 % -0· 26 %、錳 0· 8 % -1. 5 %、鉻 0· 95 % -1. 2 %、鑰 0· 62 % -0· 78 %、鈦 0· 01 % -0· 02 %、磷 0· 008 % -0· 012 %、硫 0· 002 % -0· 004 %、錸 0· 06 % -0· 18 %、氮 0· 002% -0· 004%、鋁 0· 02% -0· 05%、稀土 0· 2% -0· 5%，鎳 + 釩 + 鈮 0· 1% -0· 28%，其余 為鐵。
[0008] 進(jìn)一步的，所述稀土為稀土元素鑭。
[0009] 制備一種耐硫化氫腐蝕的異型鋼管的方法，包括電爐冶煉、鋼包精煉、鋼錠澆鑄、 鋼錠精整、鍛制管坯、乳管、冷卻、熱處理、熱噴涂步驟，所述熱處理分三步進(jìn)行：（1)將熱軋 鋼管進(jìn)行980-1020°C的奧氏體化處理，出爐淬火至180°C以下，（2)對第一淬火后的鋼管進(jìn) 行900-950°C二次保溫處理，淬火至180°C以下；（3)對調(diào)質(zhì)后的鋼管進(jìn)行350-400°C的矯直 處理加720-870°C的去應(yīng)力處理。
[0010] 進(jìn)一步的，所述冶煉和澆鑄的溫度為1580-1620°c，所述鍛制管坯的溫度為 1300-1350°C，所述軋管的開始溫度為1100-1180°C、終軋溫度為990-1000°C，所述鋼管冷 卻采用空冷。
[0011] 進(jìn)一步的，所述熱噴涂處理是在鋼管的表面噴涂一層鎳基合金層。
[0012] 進(jìn)一步的，化學(xué)成分按重量百分比如下：碳0. 25%、硅0. 2%、錳1. 2%、鉻1. 1%、 鑰 0· 7%、鈦 0· 02%、磷 0· 01%、硫 0· 003%、錸 0· 12%、氮 0· 003%、鋁 0· 03%、稀土 0· 3%， 鎳+釩+鈮0. 2%，其余為鐵。
[0013] 采用本發(fā)明的技術(shù)方案的有益效果是：
[0014] (1)本發(fā)明的耐硫化氫腐蝕的異型鋼管成本低、具有良好的組織穩(wěn)定性、冷熱加工 性；產(chǎn)品的殘余應(yīng)力僅為屈服強(qiáng)度的9%，屈服強(qiáng)度達(dá)到760MPa，硬度僅為26. 3HRC ;
[0015] (2)產(chǎn)品具有優(yōu)良的耐硫化氫應(yīng)力腐蝕性能，按NACE TM0177A法測定的耐硫化氫 應(yīng)力腐蝕門檻值達(dá)到鋼管實(shí)際屈服強(qiáng)度的90%。
[0016] (3)本發(fā)明的制備方法，生產(chǎn)工藝簡單，成本低，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益，適合大規(guī)模 工業(yè)化生產(chǎn)。

【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0018] 實(shí)施例1
[0019] 一種耐硫化氫腐蝕的異型鋼管，化學(xué)成分按重量百分比如下：碳0. 18%、硅 0.12%、錳0.8%、鉻0.95%、鑰0.62%、鈦0.01%、磷 0.008%、硫 0.002%、錸0.06%、氮 0. 002%、鋁0. 02%、稀土 0. 2%，鎳+釩+鈮0. 1%，其余為鐵。其中所述稀土為稀土元素 鑭。
[0020] 制備一種耐硫化氫腐蝕的異型鋼管的方法，包括電爐冶煉、鋼包精煉、鋼錠澆鑄、 鋼錠精整、鍛制管坯、乳管、冷卻、熱處理、熱噴涂步驟，所述熱處理分三步進(jìn)行：（1)將熱軋 鋼管進(jìn)行980°C的奧氏體化處理，出爐淬火至180°C以下，（2)對第一淬火后的鋼管進(jìn)行 900°C二次保溫處理，淬火至180°C以下；（3)對調(diào)質(zhì)后的鋼管進(jìn)行350-400°C的矯直處理加 720°C的去應(yīng)力處理。所述熱噴涂處理是在鋼管的表面噴涂一層鎳基合金層。
[0021] 其中，所述冶煉和澆鑄的溫度為1580°C，所述鍛制管坯的溫度為1300°C，所述軋 管的開始溫度為1KKTC、終軋溫度為990°C，所述鋼管冷卻采用空冷。
[0022] 實(shí)施例2
[0023] -種耐硫化氫腐蝕的異型鋼管，化學(xué)成分按重量百分比如下：碳0.25 %、硅 0· 2 %、錳 1. 2 %、鉻 1. 1 %、鑰 0· 7 %、鈦 0· 02 %、磷 0· 01 %、硫 0· 003 %、錸 0· 12 %、氮 0. 003%、鋁0. 03%、稀土 0. 3%，鎳+釩+鈮0. 2%，其余為鐵。
[0024] 制備一種耐硫化氫腐蝕的異型鋼管的方法，包括電爐冶煉、鋼包精煉、鋼錠澆鑄、 鋼錠精整、鍛制管坯、乳管、冷卻、熱處理、熱噴涂步驟，所述熱處理分三步進(jìn)行：（1)將熱軋 鋼管進(jìn)行l(wèi)〇〇〇°C的奧氏體化處理，出爐淬火至180°C以下，（2)對第一淬火后的鋼管進(jìn)行 920°C二次保溫處理，淬火至180°C以下；（3)對調(diào)質(zhì)后的鋼管進(jìn)行350-400°C的矯直處理加 800°C的去應(yīng)力處理。所述熱噴涂處理是在鋼管的表面噴涂一層鎳基合金層。
[0025] 其中，所述冶煉和澆鑄的溫度為1600°C，所述鍛制管坯的溫度為1320°C，所述軋 管的開始溫度為1150°C、終軋溫度為990-1000°C，所述鋼管冷卻采用空冷。
[0026] 實(shí)施例3
[0027] -種耐硫化氫腐蝕的異型鋼管，化學(xué)成分按重量百分比如下：碳0.28 %、硅 0.26%、錳1.5%、鉻1.2%、鑰0.78%、鈦0.02%、磷0.012%、硫 0.004%、錸0.18%、氮 0. 004%、鋁0. 05%、稀土 0. 5%，鎳+釩+鈮0. 28%，其余為鐵。其中所述稀土為稀土元素 鑭。
[0028] 制備一種耐硫化氫腐蝕的異型鋼管的方法，包括電爐冶煉、鋼包精煉、鋼錠澆鑄、 鋼錠精整、鍛制管坯、乳管、冷卻、熱處理、熱噴涂步驟，所述熱處理分三步進(jìn)行：（1)將熱軋 鋼管進(jìn)行1020°C的奧氏體化處理，出爐淬火至180°C以下，（2)對第一淬火后的鋼管進(jìn)行 950°C二次保溫處理，淬火至180°C以下；（3)對調(diào)質(zhì)后的鋼管進(jìn)行350-400°C的矯直處理加 870°C的去應(yīng)力處理。所述熱噴涂處理是在鋼管的表面噴涂一層鎳基合金層。
[0029] 其中，所述冶煉和澆鑄的溫度為1620°C，所述鍛制管坯的溫度為1350°C，所述軋 管的開始溫度為1180°C、終軋溫度為990-1000°C，所述鋼管冷卻采用空冷。
[0030] 實(shí)施例4
[0031] 一種耐硫化氫腐蝕的異型鋼管，化學(xué)成分按重量百分比如下：碳0.2 %、硅 0.24%、錳1.1%、鉻1.1%、鑰0.72%、鈦0.015%、磷 0.009%、硫 0.0025%、錸0.11%、氮 0. 0025%、鋁0. 04%、稀土 0. 3%，鎳+釩+鈮0. 17%，其余為鐵。其中所述稀土為稀土元素 鑭。
[0032] 制備一種耐硫化氫腐蝕的異型鋼管的方法，包括電爐冶煉、鋼包精煉、鋼錠澆鑄、 鋼錠精整、鍛制管坯、乳管、冷卻、熱處理、熱噴涂步驟，所述熱處理分三步進(jìn)行：（1)將熱軋 鋼管進(jìn)行980°C的奧氏體化處理，出爐淬火至180°C以下，（2)對第一淬火后的鋼管進(jìn)行 900°C二次保溫處理，淬火至180°C以下；（3)對調(diào)質(zhì)后的鋼管進(jìn)行350-400°C的矯直處理加 720°C的去應(yīng)力處理。所述熱噴涂處理是在鋼管的表面噴涂一層鎳基合金層。
[0033] 其中，所述冶煉和澆鑄的溫度為1580°C，所述鍛制管坯的溫度為1300°C，所述軋 管的開始溫度為1KKTC、終軋溫度為990°C，所述鋼管冷卻采用空冷。
[0034] 實(shí)施例5
[0035] -種耐硫化氫腐蝕的異型鋼管，化學(xué)成分按重量百分比如下：碳0.25 %、硅 0.2%、錳1.3%、鉻0.98%、鑰0.72%、鈦0.015%、磷0.009%、硫 0.0025%、錸0.11%、氮 0. 0025%、鋁0. 04%、稀土 0. 3%，鎳+釩+鈮0. 17%，其余為鐵。其中所述稀土為稀土元素 鑭。
[0036] 制備一種耐硫化氫腐蝕的異型鋼管的方法，包括電爐冶煉、鋼包精煉、鋼錠澆鑄、 鋼錠精整、鍛制管坯、乳管、冷卻、熱處理、熱噴涂步驟，所述熱處理分三步進(jìn)行：（1)將熱軋 鋼管進(jìn)行980°C的奧氏體化處理，出爐淬火至180°C以下，（2)對第一淬火后的鋼管進(jìn)行 900°C二次保溫處理，淬火至180°C以下；（3)對調(diào)質(zhì)后的鋼管進(jìn)行350-400°C的矯直處理加 720°C的去應(yīng)力處理。所述熱噴涂處理是在鋼管的表面噴涂一層鎳基合金層。
[0037] 其中，所述冶煉和澆鑄的溫度為1580°C，所述鍛制管坯的溫度為1300°C，所述軋 管的開始溫度為1KKTC、終軋溫度為990°C，所述鋼管冷卻采用空冷。
[0038] 實(shí)施例2為最佳實(shí)施例。
[0039] 盡管上述實(shí)施例已對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行了詳細(xì)地描述，但是本發(fā)明的技術(shù)方 案并不限于以上實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明的思想和宗旨的情況下，對本發(fā)明的技術(shù)方案所
【權(quán)利要求】
1. 一種耐硫化氫腐蝕的異型鋼管，其特征在于化學(xué)成分按重量百分比如下：碳 0· 18%-0· 28%、硅 0· 12%-0· 26%、錳 0· 8%-1· 5%、鉻0· 95%-1· 2%、鑰 0· 62%-0· 78%、 鈦 0· 01 % -0· 02 %、磷 0· 008 % -0· 012 %、硫 0· 002 % -0· 004 %、錸 0· 06 % -0· 18 %、氮 0· 002% -0· 004%、鋁 0· 02% -0· 05%、稀土 0· 2% -0· 5%，鎳 + 釩 + 鈮 0· 1% -0· 28%，其余 為鐵。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐硫化氫腐蝕的異型鋼管，其特征在于，所述稀土為稀 土元素鑭。
3. 制備如權(quán)利要求1或2所述的一種耐硫化氫腐蝕的異型鋼管的方法，包括電爐冶煉、 鋼包精煉、鋼錠澆鑄、鋼錠精整、鍛制管坯、乳管、冷卻、熱處理、熱噴涂步驟，其特征在于，所 述熱處理分三步進(jìn)行：（1)將熱軋鋼管進(jìn)行980-1020°C的奧氏體化處理，出爐淬火至180°C 以下，（2)對第一淬火后的鋼管進(jìn)行900-950°C二次保溫處理，淬火至180°C以下；（3)對調(diào) 質(zhì)后的鋼管進(jìn)行350-400°C的矯直處理加720-870°C的去應(yīng)力處理。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備一種耐硫化氫腐蝕的異型鋼管的方法，其特征在于：所 述冶煉和澆鑄的溫度為1580-1620°C，所述鍛制管坯的溫度為1300-1350°C，所述軋管的開 始溫度為1100-11801：、終軋溫度為990-10001：，所述鋼管冷卻采用空冷。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備一種耐硫化氫腐蝕的異型鋼管的方法，其特征在于：所 述熱噴涂處理是在鋼管的表面噴涂一層鎳基合金層。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐硫化氫腐蝕的異型鋼管，其特征在于化學(xué)成分按重量 百分比如下：碳0.25%、硅0.2%、錳1.2%、鉻1.1%、鑰0.7%、鈦0.02%、磷0.01%、硫 0· 003%、錸 0· 12%、氮 0· 003%、鋁 0· 03%、稀土 0· 3%，鎳 + 釩 + 鈮 0· 2%，其余為鐵。
【文檔編號】C22C33/04GK104087837SQ201410307593
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】周金苗 申請人:江蘇華程工業(yè)制管股份有限公司